(57)【要約】【課題】  導電性シャフトの周りに弾性層と、当該弾性層の外面側に樹脂のコート層を有する電子写真装置の現像ローラは、高温高湿下においては印刷物に画像かぶりが発生するという問題点があった。これは、現像ローラのトナーの離型性が十分でなく、トナーフィルミングが発生するためと考えられる。【解決手段】現像ローラのコート層にターフェニル誘導体を含有させる。更にコート層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネートを主成分としたものとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置に使用される現像ローラであって、導電性シャフトの周りに弾性層と、当該弾性層の外面側にコート層を有し、上記コート層は結着樹脂と、ターフェニル誘導体を含むことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記結着樹脂はポリカーボネートを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記ターフェニル誘導体は、前記コート層に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の割合で含有されることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式などで用いられる現像ローラに関するものであり、例えば電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリおよびこれらの複合機等、種々の電子写真装置の現像装置に好適に使用される。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の電子写真装置において用いられる現像装置として、静電潜像担持体上に担持された静電潜像を現像して可視化する現像装置が知られている。このような現像装置では、現像容器内に収容した現像剤を現像ローラ上に担持して像担持体と対向した現像部まで搬送し、現像剤で静電潜像担持体上に形成した静電潜像を現像することにより、潜像がトナー像として可視化される。
【０００３】
現像剤としては、磁性トナーを有する一成分磁性現像剤、非磁性トナーを有する一成分非磁性現像剤、又は非磁性トナーと磁性キャリアを有する二成分現像剤とがあり、それぞれの現像剤によって現像ローラの材質が選ばれる。
【０００４】
例えば、一成分現像方式において、非磁性トナーを利用する場合は、導電性シャフトの周りに弾性層と、当該弾性層の外面側に樹脂コート層を有する現像ローラが使用される。非磁性トナーはこの現像ローラの表面に、規制ブレードなどの規制部材によって押圧されて接触／摩擦帯電してトナー薄層を形成する。
【０００５】
このトナー薄層が感光体表面の静電潜像に付着することによって、トナー像が形成される。ここで、良好な現像を行わせるために、現像の際に現像ローラに現像バイアスが印加される。バイアスとしてはＡＣ、ＤＣ又は両者を重畳した電圧が使用され、そのため現像ローラの金属としては導体がよく使用される。
【０００６】
特許文献１には、コート層の主成分がポリオール、イソシアネートさらに必要に応じて鎖伸長剤を反応させて得たウレタン系樹脂であり、前記ポリオールと前記鎖伸長剤との一方または双方にシロキサン骨格を含む現像ローラが開示されている。上記のように現像ローラのコート層にシロキサン骨格を含むと、当該コート層の耐久性が向上するといった利点があった。
【特許文献１】特開平１１−２１２３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された現像ローラは、正帯電トナーに使用すると、高温高湿下においては印刷物に画像かぶりが発生するという問題点があった。これは、現像ローラのトナーの離型性が十分でなく、トナーフィルミングが発生するためと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題点を解消し、高温高湿下でも画像かぶりのない印刷物を得るための現像ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の現像ローラは、導電性シャフトの周りに弾性層と、当該弾性層の外面側にコート層を有し、上記コート層は結着樹脂と、ターフェニル誘導体を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の現像ローラは、上記請求項１に記載の現像ローラであって、結着樹脂がポリカーボネートを主成分とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の現像ローラは、上記請求項１または２に記載の現像ローラであって、前記ターフェニル誘導体が前記コート層に対して５wt%〜20wt%の割合で含有されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像ローラは、コート層にターフェニル誘導体を含むことから、耐久性を保ちつつ、十分なトナー離型性を有するので、トナーフィルミングを防止する効果を奏する。このため、画像かぶりの無い良好な印刷物が得られる。特にターフェニル誘導体がコート層に対して５wt%〜20wt%の割合で含有される場合に効果的である。また、結着樹脂をポリカーボネート樹脂とすることにより、耐久性とトナー離型性の両方の特徴を兼ね備えたコート層を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の現像ローラ１は、図１に示すように、導電性シャフト２の周りに弾性層３、コート層４が順に形成されている。現像ローラ１は現像装置９に、感光体６と対峙するように設置される。現像装置９の内部にはトナー８（図１では非磁性一成分トナー）が充填されており、現像ローラ１が矢印Aの方向に回転すると、トナー８は現像ローラ１の上部に設置された規制ブレード５により、現像ローラ１のコート層４に押圧されて付着してトナー薄層７を形成する。この際、現像ローラ１表面と規制ブレード５との間隔を調整することにより、トナー薄層７の厚さを調整することが可能である。トナー薄層７は現像ローラ１の回転により感光体６の表面に運ばれて、静電潜像に付着してトナー像を形成する。
【００１４】
本発明において、現像ローラ１に用いる導電性シャフト２は材料としては、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属部材が使用される。また、金属部材に限らず導電性であって十分な硬度を有するものであれば使用可能であり、具体的にはセラミック部材、樹脂の表面に金属メッキを施したもの、またこれらの部材にカーボン、金属、酸化すずをドープした酸化チタンなどの導電性フィラーを分散した導電性部材などが上げられる。導電性シャフト２の直径は通常1mm〜25mm程度であるが、現像ローラの直径や長さにより適宜調整すればよい。
【００１５】
現像ローラ１に用いる弾性層３としては、上述したトナーフィルミングを防止するために、規制ブレード５によるコート層４へのトナーの過剰な押圧を緩和する弾性を有するものが良い。例えば、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム等の合成ゴム、天然ゴム、発砲材料を使用することができる。弾性層３に導電性を付与するために、上記の材料に上記と同様の導電性フィラーを分散させて、体積固有抵抗値を１０９Ωcm以下に調整することが好ましい。また、充填剤としてカーボンブラック等を分散させてもよい。弾性層３は、導電性シャフト２の周囲に上記材料を射出成型したりして、従来公知の方法で形成することができる。なお、弾性層３は１層または２層以上設けることができる。
【００１６】
現像ローラ１に用いるコート層４は、結着樹脂にターフェニル誘導体を含有させたものである。結着樹脂としては、ポリカーボネート、フッ素樹脂、アルギット樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などが上げられる。この内、特にポリカーボネートを主成分（配合割合が決着樹脂全体の５０ｗｔ％以上）とすると、コート層４の耐久性が向上するばかりでなく、ターフェニルとの相溶性がよいためにトナー離型性がより一層向上する。
【００１７】
ターフェニル誘導体はコート層４のトナー離型性を著しく向上させる働きがある。これは、ターフェニル分子がコート層４表面の微細な凹凸を埋めて、現像ローラ１の表面をより均一にするためである。ターフェニル誘導体には、ｐ−ターフェニル、ｍ−ターフェニル、ｏ−ターフェニルがあるが、本発明においてはいずれも使用可能である。また、ターフェニルを形成する３つのベンゼン環に結合している水素原子の代わりに、各種置換基が置換されていてもよい。当該置換基の具体例としては、アルキル基（例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル等）、アリール基（例えばフェニル、トリル、キシリル、ビフェニリル、o-テルフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル等）、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等）、アラルキル基（例えばベンジル基、1-フェニルエチル基、3-フェニルプロピル基、4-フェニルブチル基、5-フェニルペンチル基、6-フェニルヘキシル基等）、アシル基（例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチニル基、バレリル基、ピバノイル基、ベンゾイル基、シクロヘキシルカルボニル基等）、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）などが上げられる。ターフェニル誘導体はコート層に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の割合で含有することが好ましく、１５ｗｔ％〜２０ｗｔ％が特に好ましい。
【００１８】
コート層４の膜厚は１μｍ〜１０μｍが好ましい。また、コート層４の表面粗さＲｚは１μｍ〜５μｍが好ましい。コート層４を上記の範囲内で調整すると耐久性およびトナー離型性ともに優れた現像ローラ１を得ることができる。
【００１９】
コート層４の形成は、溶媒中に上記結着樹脂およびターフェニル誘導体を含有する塗布液を作成し、その塗布液を弾性層３の表面上に塗布した後、熱処理して乾燥、固化させれば良い。このときの溶媒としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。
【００２０】
被覆層用塗布液を現像ローラ基体表面に塗布する方法としては、浸漬塗布（ディッピング）法、吹き付け（スプレー）塗布法、ブレード塗布法、ローラ塗布法、等の従来公知の方法を使用することができる。なお、コート層４は１層または２層以上設けることができる。また、コート層４には、弾性層３の場合と同様に導電性フィラーを分散させて、導電性の調整を行っても良い。このとき体積固有抵抗値を１０９Ωcm以下とするのが良い。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の現像ローラについて実施例／比較例により説明する。
＜現像ローラの作製＞
直径５ｍｍのアルミシャフトに、直径２０ｍｍとなるようにブタジエンゴムからなる弾性層を射出成型にて形成して、現像ローラの中間体を得た。
【００２２】
次に、ポリカーボネートをテトラヒドロフランに溶解して２０ｗｔ％の溶液とし、そこにｐ−ターフェニルを溶液全体に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の割合で混合して実施例の塗布液を作成した。次いで、この塗布液をディッピング法によりコート層の膜厚が約５μｍになるように、上記中間体に塗布した。熱処理によりコート層を形成し、実施例の現像ローラを作製した。
【００２３】
上記で、ポリカーボネートのテトラヒドロフラン溶液にｐ−ターフェニルを混合しないものを塗布液として、上記と同様にコート層を形成したものを比較例の現像ローラとした。
【００２４】
上記実施例および比較例の現像ローラの表面粗さＲｚは、１μｍ〜５μｍの範囲内であることを確認した。
＜評価＞
上記実施例および比較例の現像ローラをそれぞれ、京セラ社製プリンタＦＳ１０００改造機に搭載し、温度３５℃、湿度８５％ＲＨの環境下において、１５００枚の印刷を行った。上記印刷の初期画像と１５００枚後の画像について画像かぶりを評価した。結果を表１に示す。表１中の「○」は画像かぶりの発生がなかった、「△」は画像かぶりが僅かに認められたが実用上問題が無いレベルであった、「×」は画像かぶりの発生が著しかったことを示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１より、実施例の現像ローラを用いて印刷した画像は画像かぶりの発生が抑制されており、特にｐ−ターフェニルのコート層への含有率が１５ｗｔ％〜２０ｗｔ％ではこの傾向が顕著であった。逆にコート層にｐ−ターフェニルの含有していない比較例の現像ローラでは、１５００枚印刷後の画像かぶりの発生が著しかった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の現像ローラを電子写真装置に装着した状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  現像ローラ
２  導電性シャフト
３  弾性層
４  コート層
５  規制ブレード
６  感光体
７  トナー薄層
８  トナー
９  現像装置
【図１】
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